鐘曉緋，王 翔，聶 玲，鄧莉萍，張靜漪，盧 強

（1.四川大學華西醫(yī)院（超聲醫(yī)學科），四川 成都 610041；2.四川大學華西醫(yī)院（神經外科），四川 成都 610041；3.四川大學華西醫(yī)院（病理科），四川 成都，610041；4.四川大學華西醫(yī)院（放射科），四川 成都 610041）

0 引 言

常規(guī)超聲因其物理性質受限于人體骨骼、氣體，對深面的組織結構無法進行成像。在術中，通過切除、牽拉、銑開顱骨等可以避開氣體及骨骼，為術中超聲（Intraoperative Ultrasound,IOUS）創(chuàng)造聲窗，從而提升超聲在腦、脊髓的診斷效能。IOUS的使用可以貫穿于整個神經外科手術過程，尤其適用于經皮質深窄隧道的腦腫瘤切除術，并且能通過多普勒成像技術顯影顱內重要血管[1]。

神經外科的手術原則是保證正常腦結構受損最小而盡可能完整切除病變[2]。腦膠質瘤的外科目標是安全切除病變及減少腫瘤負荷，術中使用多模態(tài)技術定位病灶、定量切除是其有力保障。腦膠質瘤的影像學切除有利于后續(xù)其他治療[3]。外科切除低級別膠質瘤（Low Grade Glioma,LGG）可以改善患者的無進展生存期（Progression-Free Survival,PFS）、總生存期（Overall Survival Time,OS），并對控制癲癇、提升病理準確性有益。而術中影像技術的應用有助于手術進程的監(jiān)測[4]。本文旨在探討IOUS雙功超聲成像技術在少突膠質細胞瘤術中的價值。

1 資料與方法

1.1 IOUS設備、參數及材料

超聲儀器機型及探頭：（1）PHILIPS CX 50：C5-1探頭（曲率半徑 45 mm，頻率 1～5 MHz）和L12-3探頭（尺寸38 mm，頻率3～12 MHz）；（2）PHILIPS IU-22：C5-1探頭（曲率半徑45 mm，頻率1～5MHz）和 L12-5探頭（尺寸 50 mm，頻率 3～12MHz）；（3）Sonoscape S50Pro，12LT 探頭（尺寸37 mm，頻率 4～16 MHz）和 C613探頭（曲率半徑14 mm，頻率4～13 MHz）。

IOUS預設參數選擇低頻腹部條件和高頻淺表條件。成像深度 4～15cm，機械指數（Mechanical Index,MI）0.4～1.2。使用B型（Brightness mode）、D型（Doppler mode）兩種模式，即雙功超聲（Duplex ultrasound）。

材料包括：無菌超聲耦合劑，無菌探頭套，無菌橡皮筋，無菌生理鹽水。

1.2 IOUS流程及方法

在消毒鋪巾前熟悉患者體位（仰臥、斜臥、側臥、俯臥位等）、頭位（左偏、右偏、正中位）。檢查前明確探頭標識，掌握探頭方位與腦的解剖橫斷面（軸位）、冠狀面、矢狀面的對應關系，了解外科醫(yī)師手術目的及策略。熟悉患者的病史及術前影像學資料。

IOUS掃查時機包括：（1）切除前：銑開顱骨骨瓣，暴露腦膜；（2）切除中：根據手術進程的實際情況判斷；（3）病灶切除后。遵循醫(yī)學超聲ALARA（As Low As Reasonable Achievable）輻照原則，運用最小壓力使探頭緊貼腦膜，避免銑開的顱骨劃破無菌套。

根據骨窗大小、病灶位置選擇不同尺寸、頻率、形態(tài)的超聲探頭。嚴格遵守無菌操作原則，穿手術隔離衣、戴無菌手套。超聲探頭使用無菌套包裹，探頭端無菌套必須與探頭晶體面緊密貼合，確保晶體面和無菌套之間的耦合劑無氣泡存在后使用無菌橡皮筋固定探頭套。將探頭及部分電纜線置于手術臺上并用巾鉗固定，保證電纜線長度可使探頭放入待探查區(qū)進行自由掃查。無菌生理鹽水作為潤滑及填充手術殘腔/隧道的媒介。

B模式下輕柔、連續(xù)、重疊、緩慢地滑動探頭，在聲窗允許的掃查范圍內尋找病灶。在骨窗邊緣定點多角度掃查以增加成像范圍，確認病灶后通過十字交叉法定位術中實際最大截面的位置。病灶放置于圖像中央，根據探頭與腦組織貼合狀態(tài)、聲能衰減等調節(jié)增益；成像術中、術后的隧道或殘腔區(qū)域時，在確認止血狀態(tài)后移除腦棉片，使用無菌生理鹽水灌注剜除空腔并在連續(xù)滴注狀態(tài)下進行 IOUS成像，根據情況調節(jié)時間增益補償（Time Gain Compensation,TGC）。定位病灶最大截面后使用D模式，探頭相對靜止時存儲圖像，在病灶區(qū)及周圍動態(tài)尋找作為正常解剖標志的腦血管。適當降低B型增益，降低血流速度量程（＜10 cm·s-1），以無彩色斑點偽像出現為前提增加 D型增益。根據術中情況，實時調節(jié)深度、焦點、視野，實時優(yōu)化圖像增益、脈沖重復頻率（Pulse Repetition Frequency,PRF）、彩色取樣框大小等，觀察圖像細節(jié)使用局部放大功能。

定位病灶并優(yōu)化IOUS圖像后，存儲圖像或者動態(tài)視頻，包括：（1）病灶最大截面的B型圖像，低限為2張相交斷面圖像；（2）病灶最大截面的D型圖像，低限為1張血流信號最優(yōu)圖像；（3）病灶與周圍毗鄰的空間關系，低限為1張寬視野圖像；（4）根據手術進程，例如切除中、切除后的圖像。

1.3 IOUS圖像記錄、分析

調取存儲的IOUS圖像，觀察病灶與腦中線、腦室、小腦幕、大腦鐮、腦部大血管、丘腦等結構的關系。記錄、分析包括：（1）測量病灶最大截面的兩個徑線；（2）病灶回聲：稍強回聲，混合回聲；（3）邊界：清楚，不清楚；（4）形態(tài)：規(guī)則，不規(guī)則；（5）彩色血流Adler分級（0-3級）[5]：① 0級，無血流信號顯示；② 1級，1～2處血流信號；③ 2級，3～4處血流信號或者成像1條管壁清晰的血管；④ 多處血流信號或者血流信號呈網狀；（6）病灶內部、邊緣有無高回聲結構出現，并記錄數量、形態(tài)：無，有；（7）團塊淺面及深面距離腦膜的距離。

2 結 果

2.1 臨床資料

2012年8月—2019年12月共7例患者的7個病變，經術后病理診斷為少突膠質細胞瘤。IOUS由同一檢查者按照統(tǒng)一圖像標準調節(jié)、存儲、分析記錄圖像。

7例患者中，男性5例，女性2例，平均年齡45.7歲，術前MRI病灶最大徑線平均值為5.5 cm。5例臨床癥狀為頭暈、頭痛、肢體感覺運動異常（5/7，71.4%），1例因外傷后檢查發(fā)現顱內占位（1/7，14.3%），1例有LGG切除史及伽馬刀治療史（1/7，14.3%）。71.4%（5/7）的病灶位置以額葉為主，28.6%（2/7）以頂葉為主。57.1%（4/7）位于左側大腦，42.9%（3/7）位于右側大腦。

2.2 術中雙功超聲

少突膠質細胞瘤的IOUS聲像圖特征如表1所示。7例少突膠質細胞瘤的最大徑線平均值為5.2 cm，病灶邊緣距腦膜＜1 cm 者占 71.4%（5/7，71.4%）。7例中，85.7%（6/7）的病灶為稍強回聲團塊，14.3%（1/7）為混合回聲團塊；85.7%（6/7）邊界清晰，14.3%（1/7）邊界不清；57.1%（4/7）形態(tài)不規(guī)則，42.9%（3/7）形態(tài)規(guī)則；71.4%（5/7）的病灶內部、邊緣伴有不同形狀的高回聲，后方不伴聲影（見圖 1），28.6%（2/7）不伴高回聲；71.4%（5/7）Adler血流分級為3級，28.6%（2/7）為2級（見圖2）。

圖1 少突膠質細胞瘤IOUS B模式聲像圖Fig.1 IOUS B mode image of oligodendroglioma

圖2 兩例少突膠質細胞瘤IOUS D模式的Adler血流分級Fig.2 Adler blood flow classification of oligodendroglioma in IOUS D mode

表1 少突膠質細胞瘤的IOUS聲像圖特征Table 1 Sonographic features of Oligodendroglioma

其中 2例在手術進程中進行了≥3次的IOUS成像（見圖3）。最后一次IOUS成像，殘腔周圍未見厚度＞5 mm的稍強回聲存在。

圖3 兩例少突膠質細胞瘤IOUS術中監(jiān)測Fig.3 Intraoperative monitoring of oligodendroglioma in two cases

圖1中，A～D內藍色箭頭所指高回聲的形態(tài)分別為弧形、片狀或結節(jié)狀、線狀、點狀。A～C圖像淺面存在混響偽像、聲能衰減偽像，寬視野和增加成像深度的代價是大尺寸低頻探頭與骨窗不匹配，超聲波聲窗受限。

圖2中圖像右上方的速度量程，均＜10 cm·s-1。

2.3 病理及放射學影像

標本經4%甲醛固定、石蠟包埋后切片（5 um），HE（蘇木素-伊紅）染色，不同倍數光鏡下（40、100、200、400倍）觀察病變組織學形態(tài)，圖 4中是 200倍和400倍時的光鏡圖像。腫瘤采取免疫組化特殊染色、FISH檢查、IDH1/2突變檢測等?；颊咴趪中g期內行放射影像學檢查。圖4、圖5為同一例患者的病理圖像及放射學影像。

圖4 一例少突膠質細胞瘤的HE染色光鏡圖像Fig.4 The 200 times（a）and 400 times（b）photoscope images of HE staining in the same oligodendroglioma

圖4（a）的藍色箭頭所示沙礫體，即鈣化灶；圖4（b）內可見圓形、橢圓形的腫瘤細胞核，核染色質均勻深染，沒有核仁。該例與圖1（a）為同一患者。

圖5（a）顯示胼胝體偏右側的高信號病灶，大小約5.8 cm×3.4 cm；圖5（b）顯示術后胼胝體偏右側少許積液，原腫塊區(qū)域未見腫瘤樣病灶。

圖5 與圖4為同一患者Fig.5 This is the same patient as Fig 4.

3 討 論

超聲波診斷應用于臨床是由奧地利的精神病學家、神經學家Karl Theodore Dussik于1942年開啟[6]。近年，以改善腦腫瘤切除的多種術中成像技術得以推廣應用，神經外科醫(yī)師可根據個體化原則和資源評估其可能選擇的術中成像技術[7]。IOUS能實時定位、分析顱內病灶，確保最大程度且安全的切除腫瘤（Gross Total Resection,GTR）。一項2017年對 310名歐洲神經外科醫(yī)師協(xié)會（EANS）成員進行的問卷調查發(fā)現，對膠質母細胞瘤和 LGG切除術中使用的5種成像技術即術中MRI、5-氨基乙酰丙酸（5-ALA）、IOUS、鈉熒光素和術中 CT進行Likert量表評分，5-ALA、IOUS分值排名第二[8]。IOUS通常用于顱內及脊髓病變的定位及分析，中樞神經系統(tǒng)的穿刺引導、腫瘤定位、殘瘤探測、膿腫引流等均為IOUS的適應癥。IOUS的實時醫(yī)學影像信息利于術中決策優(yōu)化調整,可實時監(jiān)測整個手術進程，彌補由于開顱、藥物使用、術中牽拉、重力因素等引起的解剖偏移[9]。IOUS的優(yōu)點包括便捷、無電離輻射、易重復性，同時可與其他術中成像技術相結合[10]。IOUS圖像視野小，且通常是傾斜斷面而非解剖學和放射影像的軸向、冠狀、矢狀圖像。由于在小范圍內成像，視野內缺乏易于識別的解剖定位標志，使得顱腦IOUS在圖像釋意、方位辨識方面存在困難，對操作人員的技術、經驗有一定依賴性[11]。

腦主要由各類神經上皮細胞構成，包括神經元和各類膠質細胞。由少突膠質細胞來源的腫瘤稱為少突膠質細胞瘤[12]。少突膠質細胞瘤約占原發(fā)性腦腫瘤的4%，占成人膠質瘤的9.5%，每年發(fā)病率約0.27～0.37/1萬人，高峰年齡35～40歲[13]。2016年世界衛(wèi)生組織（WHO）分類更新了少突膠質細胞瘤的定義，其屬于彌漫性浸潤性 LGG中的一類，通常是基于皮質的腫瘤[14]。

膠質瘤的手術切除程度是影響患者的預后因素，運用術中影像技術旨在實現這一目標。就腦膠質瘤切除術的整體有效性、安全性、經濟性而言，需要權衡更廣泛的腫瘤切除帶來的潛在益處與術后引起新的神經功能缺損和生活質量降低間的風險[10]。一項關于409例彌漫性膠質瘤外科切除術的系統(tǒng)回顧和Meta分析研究發(fā)現，IOUS的敏感性為72.2%，特異性為93.5%[15]。一項33例LGG的術前CT、術前MRI和IOUS影像學研究發(fā)現，病灶的CT表現以低密度為主，MRI以T1低信號、T2高信號為主，IOUS均表現為稍強回聲[16]。本研究中，85.7%的少突膠質細胞瘤為稍強回聲團塊，14.3%為混合回聲團塊。該例混合回聲病灶的患者有一次 LGG手術史及放療史，稍強回聲腫瘤周邊出現的散在無回聲區(qū)域可能與既往治療史有關。

一項154例彌漫性幕上神經膠質瘤使用IOUS探測殘瘤的前瞻性研究發(fā)現，IOUS探測殘瘤的特異性為85%，敏感性為46%，IOUS在LGG的特異性可達 94%[17]。但隨著手術進程的發(fā)展，IOUS的圖像質量、診斷靈敏性和特異性等指標會下降，從而高估手術切除的程度[11]。本研究中有2例對術后殘腔區(qū)域進行了殘瘤探測，圖3（a）因腦棉片的混響偽像影響殘腔深面結構顯示，干擾辨識呈稍強回聲的殘瘤；圖3（b）在確認止血后移除腦棉片，并使用生理鹽水連續(xù)灌注殘腔，無回聲的液體與術后保留的腦部正常血管、周圍腦組織對比清晰，IOUS未發(fā)現殘腔周邊存在厚度＞5 mm的稍強回聲區(qū)域。在手術進程后期切緣可能出現回聲增強，同時殘腔或隧道內注入的生理鹽水會加重超聲波后方回聲增強偽像，導致IOUS圖像質量下降。已有研究嘗試通過使用與正常腦組織相似阻尼效應的特殊無菌超聲耦合劑，以減輕超聲偽像，從而提升圖像質量[1]。值得注意的一點，本研究發(fā)現 71.4%的瘤內及周邊出現孤立的或多發(fā)的弧形、片狀或結節(jié)狀、線狀、點狀的高回聲，后方不伴回聲衰減。顱內病灶IOUS聲像圖出現這種征象提示鈣化可能性大，對 LGG的影像學分級有一定幫助。需要與正常成人顱腦生理性鈣化相鑒別，而后者的發(fā)生幾率可達74.6%，例如常見于側腦室三角區(qū)的脈絡叢鈣化[18]。

近年來，多模態(tài)IOUS成像技術的引入為臨床帶來了更多影像監(jiān)測、評估手段，例如IOUS融合MRI術中導航、超聲增強（Contrast-enhanced Ultrasonography,CEUS）、超聲彈性（Ultrasound elastography,UE）技術等。CEUS可以提供除雙功超聲以外的微循環(huán)灌注信息，在成像無血流灌注的壞死區(qū)及D型無法顯示的微循環(huán)區(qū)域有優(yōu)勢，有助引導術中活檢取材、顯示殘瘤等。一項 49例腦膠質瘤術中CEUS的研究中，不同等級的腦膠質瘤具有不同的超聲增強特征，峰值時間（Tmax）、峰值強度（Peak Intensity,PI）等參數可定量分析腫瘤微循環(huán)灌注[19]。隨著分子影像學的發(fā)展,未來的超聲造影劑將不再局限于提供組織血流灌注信息，納米級的超聲微泡可能在腫瘤的早期診斷、基因治療等方面發(fā)揮作用。生物組織間存在彈性模量的差異，UE技術通過測量不同組織的彈性應變參數從而定性、定量判斷組織硬度。一項術中UE的研究發(fā)現，UE成像在顯示腦腫瘤邊緣方面較B型超聲更清晰[20]。中樞神經系統(tǒng)特殊的生理構造及病理改變不同于目前常規(guī)開展UE技術的其他器官，例如肝臟、乳腺、甲狀腺、肌腱，UE在中樞神經系統(tǒng)的診斷效能、安全性等方面仍有待更多研究。

4 結 論

IOUS憑借其高效、便捷、經濟、實時、手術室配置要求低等特點已廣泛應用于中樞神經系統(tǒng)的術中成像。雙功超聲的B模式是D模式的基礎，可用于尋找定位病灶、分析病灶、判斷殘瘤。D模式能夠成像正常血管（如 Willis環(huán)），利于超聲顱腦解剖定位，定量分析病灶多普勒血流信號有助于影像分級。對于某些位于大腦側裂附近的病灶，D模式可以在手術進程中探測病灶與大腦中動脈的距離，實時預警，有助手術策略及時調整。近年隨著超聲圖像質量控制的提倡，自動圖像匹配、去噪等醫(yī)學圖像處理技術的進步[21]，以及CEUS、UE等技術在腦膠質瘤術中的嘗試，IOUS在神經外科的運用將得到進一步拓展。